CURSO DE INTRODUCCIÓN A LAS AGUAS SUBTERRANEAS TEMA 4: PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS ACUÍFEROS

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Lidia Espejo Ortiz de Zárate
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1 CURSO DE INTRODUCCIÓN A LAS AGUAS SUBTERRANEAS 2010 TEMA 4: PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS ACUÍFEROS Mario Valencia Cuesta Geólogo AGUAS SUBTERRÁNEAS LTDA. aguassubterraneas@gmail.com

2 INTRODUCCION A LAS AGUAS SUBTERRANEAS 2010 TEMA 4: LAS PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS ACUÍFEROS CONTENIDO: 1. Flujo Subterráneo hacia un Pozo 2. El Cono de Depresión 3. Propiedades Hidráulicas de un Pozo 4. Propiedades Hidráulicas de un Acuífero 5. Ley de Darcy 6. Capacidad Específica 7. Transmisividad 8. Coeficiente de Almacenamiento 9. Radio de influencia

3 Distribución del Flujo Subterráneo hacia un pozo de Bombeo de Aguas Subterráneas

5 Cono de Depresión o Cono de Deyección Geometría del flujo de agua en un pozo de bombeo

6 V = k * i, Q = V * A

7 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN POZO 1. NE = Nivel Estático 2. Q = Caudal 3. ND = Nivel Dinámico 4. Ab = Abatimiento 5. CE = Capacidad Específica

8 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN POZO 1. Nivel Estático: El Nivel del Agua Subterránea en reposo (cuando el pozo no se bombea) 2. Caudal: Volumen de Agua Extraída en la Unidad de Tiempo 3. Nivel Dinámico: Nivel del Agua subterránea durante el bombeo del pozo 4. Abatimiento 5. Capacidad Específica

9 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN POZO 1. Nivel Estático: 2. Caudal: 3. Nivel Dinámico: 4. Abatimiento: Diferencia entre el Nivel Dinámico y el Nivel Estático 5. Capacidad Específica: Relación entre el Caudal y el Abatimiento

10 CURSO DE HIDROGEOLOGÍA BÁSICA UNIDADES DE MEDIDA DE LAS PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN POZO NE = Nivel Estático (metros, pies) Q = Caudal (Litros/Seg, Gal/min, M3/hora) NB = Nivel Dinámico (Metros, pies) Ab = Abatimiento (Metros, pies) CE = Capacidad Específica (Litros por Segundo por metro, GPM/m, M3PH/m)

11 Cálculo de la CAPACIDAD ESPECÍFICA de un pozo CE = Q/Ab Q = Caudal (Litros por Segundo) NE = Nivel Estático (Metros) NB = Nivel Dinámico (Metros) Ab = Abatimiento (Metros) CE = Capacidad Específica (Litros por Segundo por metro)

12 NE = 20 Metros NB = 30 Metros AB Abatimiento = AB AB = 10 Metros Q = 30 LPS CE = 30/10 = CE = 3 LPS/metro

13 HOJA DE VIDA DE UN POZO MEDIDAS DEL CAUDAL Y DEL NIVEL DEL AGUA, Para CÁLCULO DE LA CAPACIDAD ESPECÍFICA Ejemplos: SONDA ELÉCTRICA, AFORO EN BALDE

14 POZOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS HOJA DE VIDA DE UN POZO. Diseño. Perfil Litológico. Nivel Estático. Caudal. Nivel Dinámico. Abatimiento. Capacidad Específica. Equipo de Bombeo. Calidad del Agua

15 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN ACUÍFERO 1. Ley de Darcy 2. T = Transmisividad 3. K = Conductividad Hidráulica 4. S = Coeficiente de Almacenamiento 5. R = Radio de Influencia

16 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DEL ACUÍFERO LEY DE DARCY El movimiento del agua en el interior de los materiales geológicos se mide con la Ley de Darcy: La velocidad de un fluido en un medio poroso depende del Coeficiente de Permeabilidad y del Gradiente Hidráulico.

17 HIDRÁULICA DEL ACUÍFERO LEY DE DARCY La velocidad de un fluido en un medio poroso depende del Coeficiente de Permeabilidad y del Gradiente Hidráulico. V = k * i i = Gradiente Hidráulico = h1-h2 /L

18 LEY DE DARCY V = k * i Q = V * A Q = Caudal = (vol /tiempo) V = Velocidad = espacio/ tiempo) A = Area = (lado * lado) i = Gradiente Hidráulico = h1-h2 /L

19 LEY DE DARCY Q = caudal que pasa a través de una sección del acuífero k = permeabilidad A = área de la sección de acuífero considerada i = gradiente o potencial hidráulico i = Gradiente Hidráulico = h1-h2 /L i = H/L (ver dibujo)

20 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN ACUÍFERO 1. T = Transmisividad 2. S = Coeficiente de Almacenamiento 3. R = Radio de Influencia

21 TRANSMISIVIDAD (T): Es la cantidad de agua que transmite un acuífero a través de todo el espesor saturado, en una unidad de superficie por unidad de tiempo (t). Depende de la permeabilidad. T = k * (t) Depende del Espesor del Acuífero (h). T = k * h

23 COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S): Es la cantidad de agua que puede ser extraída del almacenamiento en un acuífero, con un descenso unitario de la carga hidráulica. Depende de la porosidad efectiva. S = (p)

24 PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE UN ACUÍFERO Ecuación de Theis (simplificada): Ab = 15.8 * Q/T * log (2.25 * T * t) / r2 * S Ab = Abatimiento.. (metros) Q = Caudal. (litros/segundo) T = Transmisividad.. (m2/dia) t = tiempo de bombeo... (dias) S = Coeficiente de Almacenamiento (m3/m3)

25 RADIO DE INFLUENCIA (R): Es la distancia que alcanza el Cono de Depresión en el acuífero, cuando se bombea un pozo durante un tiempo (t) determinado. Ecuación de Theis: Ab = 15.8 * Q/T * log (2.25 * T * t) / r2 * S Depende de la Transmisividad y del Coeficiente de Almacenamiento. R = (f) (T) y (S)

26 CONDUCTIVIDAD HIDRÁULICA HORIZONTAL DE ACUÍFEROS Cifras Tope

27 PRODUCCIONES DE ACUÍFEROS

28 POZOS DE AGUAS SUBTERRÁNEAS POZO PROFUNDO

29 RIESGOS PARA LOS ACUÍFEROS: Imagine la influencia del agua salada en los acuíferos continentales

30 RIESGOS PARA LOS ACUÍFEROS: 1. Sobreexplotación 2. Contaminación

31 RIESGOS PARA LOS ACUÍFEROS: 1. Sobreexplotación

desplaza siguiendo la dirección del flujo natural del agua subterránea,

32 Riesgos: 2. CONTAMINACIÓN DE ACUÍFEROS Si se produce la contaminación, esta se desplaza siguiendo la dirección del flujo natural del agua subterránea, pudiendo contaminar pozos o manantiales que se encuentren en su recorrido. Hay que tener presente siempre la dirección del flujo del agua

33 CURSO DE HIDROGEOLOGÍA BÁSICA Algunas de las sustancias Contaminantes que pueden ser transportadas por los acuíferos son: 1. Derivados del petróleo 2. Compuestos de metales 3. Abonos y fertilizantes 4. Sustancias corrosivas 5. Pesticidas 7. Detergentes 6. Pinturas Disolventes y colorantes 8. Otros Productos Industriales 9. Compuestos Farmacéuticos

34 Riesgo 3: INTRUSIÓN SALINA EN ZONAS COSTERAS Se define por la relación de Pesos Específicos entre el agua dulce (liviana) y el agua salada (pesada)

35 Agua dulce Agua salada

36 CURSO DE INTRODUCCIÓN A LAS AGUAS SUBTERRANEAS 2010 TEMA 4: PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS ACUÍFEROS Mario Valencia Cuesta Geólogo AGUAS SUBTERRÁNEAS LTDA. aguassubterraneas@gmail.com

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